有界环境中病毒气溶胶浓度表征与检测

长期以来，病毒传播不时威胁人类生命。因此，表征病毒浓度并建模病毒传播被视为提升病毒检测能力的重要里程碑。本文针对有界环境（如有限房间）中基于呼出气体的病毒气溶胶检测问题展开研究。论文将呼出气体建模为持续通过房间发射的云团，并通过考虑房间各面的部分吸收与反射来分析时空病毒浓度。论文首先推导出时空病毒浓度的闭式表达式，随后考虑部署由空气采样器与生物传感器构成的接收机以检测特定病毒的存在。为此，我们通过评估病毒漏检概率作为采样体积与接收端检测时间实例的函数，来评估所提系统的检测能力。数值仿真验证了分析结果的合理性，并展示了所提系统在室内环境中检测病毒的能力。结果进一步刻画了若干系统参数对漏检概率的影响。